JP2003184779A - 円周流ポンプ用インペラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラス繊維の脱落や膨潤に伴う不具合の発生
を効果的に防止でき、長期にわたり安定したポンプ性能
を発揮し得る高強度の円周流ポンプ用インペラを提供す
る。 【解決手段】 インペラ７は、モータで回転させられる
円板状部材８の外周側に複数の羽根溝１２を備え、ポン
プケーシング４とポンプカバー５との間に形成された略
円板状の空間６内に回動可能に収容される。そして、円
板状部材８は、ガラス繊維を含む樹脂材料で形成された
母材部２０と、この母材部２０の両側面の少なくとも研
削加工される表面に形成されたガラス繊維を含まない樹
脂の被覆部２３とからなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のインタン
ク式燃料ポンプとして使用される円周流ポンプのインペ
ラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、自動車の電子制御式燃料噴射
装置用燃料ポンプには、車両搭載性が良く、しかも低騒
音で圧力変動が小さいインタンク式の円周流ポンプが使
用されている。

【０００３】このような自動車用の円周流ポンプは、燃
料タンク内に設置され、図２０〜図２１に示すように、
インペラ８０が駆動軸８１を介して図外のモータによっ
て回転させられると、インペラ８０の外周に形成された
羽根８２で燃料にエネルギーを与え、これにより燃料流
入口８３からポンプ流路８４内に流入した燃料を昇圧
し、その圧力上昇した燃料を燃料流出口８５等を介して
エンジン側へ吐出するようになっている。

【０００４】このような円周流ポンプ７９は、近年、全
体重量の軽減化や部品コストの低廉化を図るため、樹脂
で形成したインペラ８０を使用するようになっている。
この円周流ポンプのインペラ８０は、アルミニウム製の
ポンプケーシング８６とポンプカバー８７との間の略円
板状の空間８８内に収容され、高速回転して燃料を昇圧
するものであるため、燃料中での寸法変化が小さく、ア
ルミニウム製のポンプケーシング８６等との熱膨張差が
少ないガラス繊維で強化されたフェノール樹脂等で形成
されている。

【０００５】また、このような円周流ポンプ７９におい
ては、ポンプ効率及び吐出圧を所望の状態に維持するた
めに、インペラ８０の側面９０，９１側の隙間ｗ１，ｗ
２を所定寸法以内にし、漏れ流量を少なくする必要があ
る。

【０００６】そこで、従来の円周流ポンプ７９のインペ
ラ８０は、射出成形後に両側面９０，９１を研削加工す
ることにより、両側面９０，９１を高精度の面精度に仕
上げて、一方の側面９０とポンプケーシング８６との間
の隙間ｗ１、及び他方の側面９１とポンプカバー８７と
の隙間ｗ２の寸法を所定寸法内に収まるようにしてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに、ガラス繊維を含む樹脂で形成されたインペラ８０
を研削加工すると、ガラス繊維が研削表面に露出して脱
落し易くなる。インペラ８０から脱落したガラス繊維
は、インペラ８０とポンプケーシング８６との間の隙間
ｗ１や、インペラ８０とポンプカバー８７との間の隙間
ｗ２に詰まり、インペラ８０の回転を妨げる虞がある。

【０００８】また、インペラ８０の研削加工面９０，９
１からガラス繊維が露出すると、ガラス繊維と樹脂との
界面から燃料が浸透して膨潤し易くなる。インペラ８０
の研削加工部が膨潤すると、インペラ８０とポンプケー
シング８６との隙間ｗ１及びインペラ８０とポンプカバ
ー８７との隙間ｗ２の寸法が変化するため、ポンプ性能
が変動し、ポンプ性能に対する信頼性を損なう虞があ
る。

【０００９】なお、インペラ８０をガラス繊維を含まな
い樹脂のみで形成すれば、上述のような不具合を生じな
いが、インペラ８０全体の強度低下を招き、とりわけ、
回転軸に嵌合される軸穴９２周辺部の強度不足を招くこ
とになる。

【００１０】一方、特開昭６０−２６１９９２号公報に
開示されたように、金属円板の外周端部側に、羽根溝を
備えた樹脂製円板状部材を成形固着してなるインペラで
は、強度を確保することができたとしても、軽量化を図
ることができない。

【００１１】そこで、本発明は、ガラス繊維の脱落や膨
潤に伴う不具合の発生を効果的に防止でき、長期にわた
り安定したポンプ性能を発揮し得る高強度の円周流ポン
プ用インペラを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、モー
タで回転させられる円板状部材の外周側に複数の羽根溝
を備え、ポンプケーシングとポンプカバーとの間に形成
された略円板状の空間内に回動可能に収容される円周流
ポンプ用インペラに関するものである。そして、前記円
板状部材が、ガラス繊維を含む樹脂材料で形成された母
材部と、この母材部の両側面の少なくとも研削もしくは
切削加工される表面に形成されたガラス繊維を含まない
樹脂の被覆部とからなっている。

【００１３】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
において、前記被覆部が、粉状又は顆粒状の樹脂を超音
波振動で母材部に溶着させることにより形成される。

【００１４】また、請求項３の発明は、請求項１の発明
において、前記被覆部が、樹脂の塗膜により母材部の表
面に形成される。

【００１５】また、請求項４の発明は、モータで回転さ
せられる円板状部材の外周側に複数の羽根溝を備え、ポ
ンプケーシングとポンプカバーとの間に形成された略円
板状の空間内に回動可能に収容される円周流ポンプ用イ
ンペラに関するものである。そして、前記円板状部材
が、ガラス繊維を含む樹脂材料で形成された母材部と、
この母材部の両側面に固着されるガラス繊維を含まない
樹脂の被覆部とからなっている。また、この被覆部と前
記母材部との接合面には、該被覆部と該母材部の一方
に、前記羽根溝を取り囲む羽根溝仕切リブが形成される
と共に、この羽根溝仕切リブから前記母材部の側面の外
周端まで延出する径方向リブが形成されている。そし
て、前記羽根溝仕切リブ及び径方向リブが前記母材部と
前記被覆部の他方の側面に溶着されることにより、前記
母材部と前記被覆部が一体化される。

【００１６】また、請求項５の発明は、モータで回転さ
せられる円板状部材の外周側に複数の羽根溝を備え、ポ
ンプケーシングとポンプカバーとの間に形成された略円
板状の空間内に回動可能に収容される円周流ポンプ用イ
ンペラに関するものである。そして、前記円板状部材
が、ガラス繊維を含む樹脂材料で形成された母材部と、
この母材部の両側面に固着されるガラス繊維を含まない
樹脂の被覆部とからなっている。また、前記被覆部の前
記羽根溝間の羽根が、前記円板状部材の側面から板厚方
向に向かって回転方向と逆方向に傾斜するように形成さ
れている。

【００１７】また、請求項６の発明は、モータで回転さ
せられる円板状部材の外周側に複数の羽根溝を備え、ポ
ンプケーシングとポンプカバーとの間に形成された略円
板状の空間内に回動可能に収容される円周流ポンプ用イ
ンペラに関するものである。そして、前記円板状部材
が、ガラス繊維を含む樹脂材料で形成された母材部と、
この母材部の両側面の少なくとも研削もしくは切削加工
される表面に形成されたガラス繊維を含まない樹脂の被
覆部と、前記母材部の両側面のうちの少なくとも下方側
に位置する側面の摺接部分に形成された低摩擦材料の低
摩擦部と、からなっている。

【００１８】また、請求項７の発明は、モータで回転さ
せられる円板状部材の外周側に複数の羽根溝を備え、ポ
ンプケーシングとポンプカバーとの間に形成された略円
板状の空間内に回動可能に収容される円周流ポンプ用イ
ンペラに関するものである。そして、前記円板状部材
は、ガラス繊維を含まない樹脂材料をキャビティの内周
端側からキャビティ内に射出した後、ガラス繊維を含む
樹脂材料をキャビティの内周端側からキャビティ内に射
出することにより、ガラス繊維を含む樹脂材料の母材部
の少なくとも両側面にガラス繊維を含まない樹脂の被覆
部が形成されることを特徴としている。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳述する。

【００２０】［第１の実施の形態］図１〜図２は、本発
明の第１の実施の形態に係る円周流ポンプ１を示す図で
ある。このうち図１は、円周流ポンプ１の一部を切断し
て示す正面図である。又、図２は、図１の一部を拡大し
て示す断面図である。

【００２１】これらの図に示すように、本実施の形態の
円周流ポンプ１は、ポンプ部２とモータ部３とからなっ
ている。このうち、ポンプ部２は、モータ部３の下端部
に配置されるポンプケーシング４と、このポンプケーシ
ング４の下面側に組み付けられるポンプカバー５と、こ
れらポンプケーシング４とポンプカバー５との間に形成
された略円板状の空間６内に回動できるように収容され
る略円板状のインペラ７と、を備えている。

【００２２】インペラ７は、燃料タンク（図示せず）内
に設置され、燃料にエネルギーを与えるものであるた
め、耐溶剤性に優れ且つ高強度の樹脂材料を使用する必
要がある。そこで、本実施の形態のインペラ７は、ガラ
ス繊維を含んだフェノール樹脂やＰＰＳ樹脂が使用さ
れ、射出成形で所望の形状に形成されている。

【００２３】このインペラ７は、図５〜図８に詳細を示
すように、円板状部材８の外周端部の両側面１０，１１
にそれぞれ複数の羽根溝１２が形成されており、羽根溝
１２，１２間の羽根１３が一方の側面１０側と他方の側
面１１側で半ピッチずれるように形成されている。又、
インペラ７の両側面１０，１１には、インペラ７の回転
中心を中心とする所定半径寸法の円板状の凹部１４が形
成されている。そして、インペラ７の中心部にはＤカッ
ト形状の軸穴１５が形成されており、この軸穴１５には
軸穴１５とほぼ同様の軸断面形状に形成された駆動軸１
６が嵌合されるようになっている。

【００２４】尚、軸穴１５の回り止め部１７は、駆動軸
１６の切り欠き部１８に係合し、モータ部３から伝達さ
れる駆動力を受けるようになっている。又、上記インペ
ラ７の羽根溝１２は、側面側形状及び外周側形状が略矩
形状であり、その半径方向内方端部が略円弧状に切り上
げられている。

【００２５】また、インペラ７は、所望のポンプ性能を
得ることができるようにするため、図２に示すように、
その一方の側面１０のシール部Ｓとポンプケーシング４
との間の隙間ｔ１及びその他方の側面１１のシール部Ｓ
とポンプカバー５との間の隙間ｔ２が所定寸法範囲内に
なるように、両側面１０，１１のシール部Ｓを高精度の
面精度に加工する必要がある。ここで、シール部Ｓは、
インペラ７の両側面１０，１１における半径方向内方へ
の燃料の漏れを防止する。尚、円板状部材８の半径寸法
をＲ０とし、円板状の凹部１４の半径寸法をＲ１とし、
羽根溝１２の半径方向溝長さをＨとした場合、シール部
Ｓの寸法（Ｌ）は、（Ｌ）＝（Ｒ０）−（Ｈ）−（Ｒ
１）となり、隙間寸法ｔ１，ｔ２を考慮した最適の寸法
が設定される。

【００２６】ここで、本実施の形態は、先ず、ガラス繊
維を含む樹脂からなる母材部２０を射出成形した後、母
材部２０の両側の凹部１４よりも半径方向外方側の側面
２１，２２（研削もしくは切削加工により高精度に加工
することが必要となる側面部）にガラス繊維を含まない
樹脂（例えば、ＰＰＳ等）の被覆層（被覆部）２３を形
成する。そして、この被覆層２３を研削もしくは切削加
工することにより、シール部Ｓを含むインペラ７の両側
面１０，１１を高精度の面精度に成形する。尚、母材部
２０は、射出成形されると、金型に接する外表面に樹脂
のスキン層が形成されるため、ガラス繊維が露出するよ
うなことがない。しかし、母材部２０の両側面２１，２
２を直に研削加工すると、従来例のようにガラス繊維が
露出して、ガラス繊維の脱落や膨潤に起因する不具合を
生じることになるが、上述のような本実施の形態によれ
ば、ガラス繊維を含まない樹脂の被覆層２３を研削もし
くは加工することになるため、ガラス繊維が露出するよ
うなことがなく、従来技術のような不具合を生じること
がない。

【００２７】ここで、被覆層２３は、図９に示すよう
に、母材部２０の凹部１４よりも半径方向外方側の側面
２１，２２に、粉末又は顆粒状の樹脂２４を超音波振動
で溶着させることにより形成され、研削もしくは切削加
工により表面が仕上げられている。また、被覆層２３
は、樹脂の塗膜を母材部２０の側面２１，２２に塗り付
けることにより形成し、研削もしくは切削加工により表
面を仕上げるようにしてもよい。

【００２８】図３は、ポンプケーシング４とポンプカバ
ー５の組み合わせ状態を示す図である。又、図４は、ポ
ンプ流路２５，燃料流入口２６，燃料流出口２７及びイ
ンペラ７の関係を示す模式図である。これらの図に示す
ように、ポンプケーシング４とポンプカバー５の合わせ
面には、インペラ７を回動可能に収容する略円板状の空
間６が形成されている。そして、この円板状の空間６の
外周側に形成されたポンプ流路２５には、ポンプカバー
５の燃料流入口２６が連通すると共にポンプケーシング
４の燃料流出口２７が連通するようになっている。

【００２９】このような構成の本実施の形態によれば、
図１及び図４に示すように、インペラ７がモータ部３の
モータ３ａによって回転駆動されると、燃料タンク内
（図示せず）の燃料が燃料流入口２６からポンプ流路２
５内に流入する。そして、燃料流入口２６からポンプ流
路２５内に流入した燃料が、回転するインペラ７からエ
ネルギーを受け、略環状のポンプ流路２５に沿って燃料
流出口２７まで移動する間にインペラ７によって昇圧さ
せられる。そして、十分に昇圧された燃料は、燃料流出
口２７からモータ部３の図示しない流路を通過して、燃
料吐出口２８から図外のエンジンに供給される。

【００３０】尚、図４に示すように、燃料流入口２６と
燃料流出口２７との間に隔壁部３０が形成されている。
そして、この隔壁部３０の周面３０ａとインペラ７の外
周面３１の隙間ｔ３は、ポンプ流路２５の周面２５ａと
インペラ７の外周面３１との隙間ｔ４よりも小さく設定
されている。又、隔壁部３０の両側面３０ｂ，３０ｃと
インペラ７の両側面１０，１１との隙間は、前記インペ
ラ７のシール部Ｓの隙間寸法（ｔ１，ｔ２）と等しい寸
法に設定されている。即ち、インペラ７の外周面３１側
の隙間が隔壁部３０で急激に絞られることになり、昇圧
した燃料が燃料流出口２７側から燃料流入口２６側に漏
出するのが阻止されるようになっている。又、ポンプ流
路２５内の燃料が半径方向内方へ漏出するのは、インペ
ラ７のシール部Ｓで阻止されるようになっている。

【００３１】以上のように本実施の形態のインペラ７
は、高精度に加工する必要のあるシール部Ｓを含む側面
１０，１１に、ガラス繊維を含まない樹脂の被覆層２３
が形成され、この被覆層２３が研削もしくは切削加工に
より高精度の面精度に仕上げられ、ガラス繊維を含む母
材部２０の外表面にガラス繊維が露出するようなことが
ないため、ガラス繊維の脱落に起因する不具合の発生を
効果的に防止でき、また、ガラス繊維と樹脂との界面か
ら燃料が浸透することに起因する膨潤を防止できる。し
かも、本実施の形態のインペラ７は、母材部２０がガラ
ス繊維で強化された樹脂で形成されており、全体がガラ
ス繊維を含まない樹脂のみで形成されたものに比較して
高強度である。したがって、本実施の形態のインペラ７
を使用した円周流ポンプ１は、長期にわたり安定したポ
ンプ性能を発揮し得る。

【００３２】［第２の実施の形態］また、上述の実施の
形態において、被覆層２３を低摩擦係数の樹脂（例え
ば、フッ素樹脂）で形成すれば、インペラ７の耐磨耗性
を向上することができると共に、インペラ７の回転抵抗
を減じることができ、ポンプ消費動力を低減することが
できる。したがって、被覆層２３を低摩擦係数の樹脂で
形成したインペラ７を使用した円周流ポンプ１は、より
一層安定したポンプ性能を長期にわたり発揮することが
可能になる。

【００３３】［第３の実施の形態］図１０〜図１１は、
本発明の第３の実施の形態を示すものである。このう
ち、図１０は、円周流ポンプの一部拡大断面図である。
また、図１１は、円周流ポンプ用インペラ３２の正面図
である。

【００３４】これらの図において、インペラ３２は、円
板状部材３３の外周側両側面１０，１１の周方向にそれ
ぞれ複数の羽根溝３４が形成されている。この羽根溝３
４は、外周端部壁３５と、円板状部材３３の回転方向前
後に位置する羽根３６，３６と、円板状部材３３の半径
方向内方に向かって円弧状に切り上げられている円弧状
壁部３７とで構成されており、両側面１０，１１側の羽
根溝３４，３４同士が開口部３８で連通するようになっ
ている。そして、円板状部材３３は、ガラス繊維を含む
樹脂で射出形成された母材部４０と、この母材部４０の
両側面を覆うように固着されたガラス繊維を含まない樹
脂からなる一対の被覆部４１，４１とからなっている。

【００３５】被覆部４１は、図１２〜図１３に示すよう
に、その母材部４０に対向する側面側に、羽根溝３４を
取り囲むように形成された羽根溝仕切リブ４２が形成さ
れると共に、羽根溝仕切リブ４２の径方向外周端部から
母材部４０の側面の外周端まで延出する径方向リブ４３
が形成されている。そして、その被覆部４１の羽根溝仕
切リブ４２及び径方向リブ４３が超音波振動で母材部４
０に溶着されることにより、一対の被覆部４１，４１が
母材部４０の側面にそれぞれ一体化される。ここで、被
覆部４１は、少なくとも、上述の第１の実施の形態の被
覆層２３と同様に、母材部４０の外周端部から凹部１４
の外周端部まで形成される。尚、被覆部４１の羽根溝仕
切リブ４２は、一対の径方向仕切リブ４４，４４と、こ
れら一対の径方向仕切リブ４４，４４に交差する外周側
周方向仕切リブ４５と、この外周側周方向仕切リブ４５
と同心状に形成されて前記一対の径方向仕切リブ４４，
４４に交差する内周側周方向仕切リブ４６とからなって
いる。そして、径方向リブ４３は、径方向仕切リブ４４
をそのまま径方向外方へ延長させることにより形成され
ている。尚、本実施の形態においては、各リブを被覆部
４１に形成する場合の説明を行ったが、各リブを母材部
４０に形成してもよい。

【００３６】そして、上述のように、母材部４０の両側
面に被覆部４１，４１を固着した後、被覆部４１，４１
の外側面を研削もしくは切削加工することにより、イン
ペラ３２の側面１０，１１（シール部Ｓ）を高精度に仕
上げ、インペラ３２の両側面１０，１１側の隙間ｔ１，
ｔ２を所望の寸法範囲内にする。

【００３７】一方、ポンプケーシング４とポンプカバー
５には、それぞれインペラ３２の羽根溝３４に対向する
ように環状のポンプ流路４７，４７が形成されている。
このポンプ流路４７は、図１０に示すような旋回流４８
を生じさせるため、断面略半円形に形成されている。
尚、このポンプ流路４７は、図示しない燃料流入口と燃
料流出口に連通している。

【００３８】このような構造の円周流ポンプ用インペラ
３２は、母材部４０の両側面に溶着させた被覆部４１，
４１を研削もしくは切削加工し、その両側面１０，１１
を高精度の面精度に仕上げることができ、ガラス繊維を
含む母材部４０を研削もしくは切削加工することがない
ため、母材部４０のガラス繊維が露出するようなことが
なく、ガラス繊維の脱落や、ガラス繊維と樹脂との界面
に燃料が浸透することに起因する膨潤を効果的に防止で
き、長期にわたり安定したポンプ性能を発揮することが
できる。

【００３９】また、本実施の形態のインペラ３２は、被
覆部４１，４１の表面に突出形成した羽根溝仕切リブ４
２及び径方向リブ４３を超音波振動で母材部４０に溶着
させる構成であるため、摩擦熱が効果的に上記各リブ４
２，４３に集中し、被覆部４１が母材部４０に確実に固
着一体化される。

【００４０】また、本実施の形態のインペラ３２は、母
材部４０の両側面に被覆部４１，４１を溶着する構造で
あるにも関わらず、羽根溝仕切リブ４２が母材部４０の
羽根溝３４の周囲を取り囲むように固着されているた
め、各羽根溝３４間の燃料漏れが生じることがない。ま
た、本実施の形態のインペラ３２は、径方向リブ４３が
羽根溝仕切リブ４２から母材部４０の外周端まで延出し
ているため、インペラ３２の外周側で且つ母材部４０と
被覆部４１との隙間から燃料が周方向に漏れることがな
い。また、本実施の形態のインペラ３２は、羽根溝仕切
リブ４２を構成する外周側周方向仕切リブ４５が母材部
４０の外周端よりも僅かに内周側に位置しているため、
羽根溝仕切リブ４２と母材部４０の溶着時に生じる溶融
樹脂が母材部４０の外周端から外方へ突出してバリにな
ることがない。したがって、本実施の形態のインペラ３
２は、燃料漏れに起因するポンプ性能の低下を招くこと
がない。尚、インペラ３２の外周側に溶融樹脂に起因す
るバリが突出していると、そのバリを取り除く加工が必
要になり、加工工数の増加及び加工費用の増大を招くこ
とになる。

【００４１】［第４の実施の形態］図１４〜図１５は、
本発明の第４の実施の形態を示すものである。このう
ち、図１４は、インペラ５０の外周側から見た羽根溝形
状を示す図である。また、図１５は、インペラ５０の側
面側から見た羽根溝形状を示す図である。

【００４２】これらの図に示すように、インペラ５０
は、円板状部材５１の外周側両側面１０，１１の周方向
にそれぞれ複数の羽根溝５２が形成されている。この羽
根溝５２を仕切る羽根５３は、円板状部材５１の両側面
側端部近傍において、両側面１０，１１から板厚方向略
中心側に向かって回転方向と逆方向に傾斜するように傾
斜壁５４が形成されている。

【００４３】ここで、円板状部材５１は、ガラス繊維を
含む樹脂で射出形成された母材部５５と、この母材部５
５の両側面に接着固定されたガラス繊維を含まない樹脂
からなる一対の被覆部５６，５６とからなっている。そ
して、被覆部５６には、上述の羽根５３の一部を構成す
る傾斜壁５４が形成されている。ここで、被覆部５６
は、少なくとも、上述の第１の実施の形態の被覆層２３
と同様に、母材部５５の外周端部からシール部Ｓの内周
端まで形成される（図２参照）。尚、母材部５５の羽根
５３は、回転方向に対して直交する方向に形成されてい
る。

【００４４】このような構造の本実施の形態によれば、
羽根５３の一部を構成する傾斜壁５４が被覆部５６に形
成され、母材部５５には傾斜壁５４が形成されず、それ
ぞれ別々に射出成形された後に一体化されるようになっ
ているため、射出成形が困難な羽根形状のインペラ５０
を容易に形成することができる。尚、母材部５５の射出
成形金型は、図１４のインペラ５０の板厚方向中心部か
ら上下に型開きでき、構造が簡単になるため、金型費用
を低廉化することができる。また、被覆部５６は、羽根
溝５２を形成する金型（上型又は下型のいずれか一方）
を他方の金型に対して回転させながら型開きすることに
より、射出成形金型から比較的容易に離型される。

【００４５】また、本実施の形態のインペラ５０は、上
述の各実施の形態と同様に、母材部５５の両側面に被覆
部５６，５６が固着されており、その被覆部５６の外側
面（１０，１１）を研削もしくは切削加工することによ
り、インペラ５０の側面１０，１１を高精度の面精度に
成形するようになっているため、研削もしくは切削加工
によって母材部５５のガラス繊維が露出し、ガラス繊維
の脱落や膨潤に起因する不良変形を効果的に防止でき、
長期にわたり安定したポンプ性能を発揮させることがで
きる。

【００４６】尚、図１６に示すように、被覆部５６の凸
部５７を母材部５５の凹部５８に係合させることによ
り、被覆部５６の側面（１０，１１）の研削もしくは切
削加工時に作用する加工抵抗を被覆部５６と母材部５５
の凹凸係合部で受けることができるため、被覆部５６が
研削もしくは切削加工時における加工抵抗で母材部５５
から剥がれるのを効果的に防止できる。

【００４７】［第５の実施の形態］図１７〜図１８は、
本発明の第５の実施の形態を示す図であり、ガラス繊維
を含む樹脂で形成される母材部の表面に、ガラス繊維を
含まない樹脂の被覆層（被覆部）を形成する方法の一例
を示す図である。

【００４８】射出成形用の金型６０に形成されたキャビ
ティ６１の略中心部には、インペラ６２の軸穴６３を形
成するための分割型６４が突出している。そして、金型
６０には、この分割型６４の上端部の外周側にリング状
のゲート６５が形成される略円柱形のリングゲート部６
６と、このリングゲート部６６の略中心に連通するピン
ポイントゲート部６７と、を備えている。

【００４９】このような射出成形用の金型６０を使用し
てインペラ６２を射出成形するには、先ず、被覆部６８
を形成するためのガラス繊維を含まない溶融樹脂をピン
ポイントゲート部６７及びリングゲート部６６を介して
キャビティ６１内に射出する。その後、母材部７０を形
成するためのガラス繊維を含む溶融樹脂をピンポイント
ゲート部６７及びリングゲート部６６を介してキャビテ
ィ６１内に射出する。これにより、母材部７０の外表面
に被覆部６８が形成され、外周側に複数の羽根溝を備え
た円板状部材６９が形作られる。そして、上型６０Ａを
下型６０Ｂから離間させる際に、リングゲート部６６が
インペラ６２から切り離される。次いで、分割型６４を
キャビティ６１内から退避させ、図外のエジェクトピン
で射出成形品（インペラ６２）を下型６０Ｂから取り出
すことにより、所定形状に形成されたインペラ６２が金
型６０から完全に離型されることになる。

【００５０】このように射出成形されたインペラ６２
は、その成形過程において、図１９に示すように、その
半径方向内方端部の軸穴６３外周側から放射状に略均等
に溶融樹脂が流動するようになっているため、ウエルド
現象に起因する面精度の悪化がなく、高精度に加工され
る。尚、図２１に示すように、ピンポイントゲート７１
から直接的にキャビティ内に射出すると、射出された溶
融樹脂が合流する部分７２の組織が他部の組織と異なり
面精度が悪化するというウエルド現象が発生する。しか
し、本実施の形態によれば、ウエルド現象が発生しな
い。

【００５１】また、本実施の形態において、ピンポイン
トゲート部６７からリングゲート部６６に溶融樹脂が一
旦溜められた後、リングゲート部６６のリング状ゲート
６５からキャビティ６１内に溶融樹脂が射出されるた
め、溶融樹脂の流れが円滑になる。

【００５２】また、本実施の形態において、図１７〜図
１９に示すように、分割型６４の上端をキャビティ６１
の上面７３よりも僅かに下方に位置させれば、リングゲ
ート部６６を製品（インペラ６２）から切り離すことに
より生じる切断面がＣ面取りのようになり、切断面がイ
ンペラ６２の側面側に出っ張るようなことがないため、
リングゲート部６６を切り離した後の後加工（切断面の
平滑化加工）が不要になり、生産効率が向上する。

【００５３】また、本実施の形態に係るインペラ６２
は、ガラス繊維を含む樹脂からなる母材部７０の外表面
に、ガラス繊維を含まない樹脂からなる被覆部６８が形
成され、その被覆部６８が研削加工されることにより、
ポンプケーシング４やポンプカバー５との間の隙間ｔ
１，ｔ２の寸法が所定の寸法範囲内になるように仕上げ
られている。したがって、本実施の形態のインペラ６２
は、ガラス繊維が研削加工で露出して脱落したり、膨潤
に起因する不良変形を生じることがなく、長期にわたり
安定したポンプ性能を発揮させることが可能になる。

【００５４】なお、上述の各実施の形態において、円周
流ポンプ１が停止している状態で、インペラ７，３２，
５０，６２の下面側がポンプカバー５に接触するように
構成されている円周流ポンプ１の場合には、少なくとも
インペラ７，３２，５０，６２の下面の摺接部分（シー
ル部Ｓ）に低摩擦係数の樹脂の被覆層（低摩擦部）を形
成すれば、インペラ７，３２，５０，６２の耐磨耗性を
向上させることができる。すなわち、母材部の側面側に
ガラス繊維を含まない樹脂層を単数層又は複数層形成す
るようにしてもよい。

【００５５】また、上述の各実施の形態において、被覆
部は、少なくとも研削加工されるシール部に対応する部
分に形成されている必要があるが、母材部の両側面のほ
ぼ全域に形成してもよい。

【００５６】

【発明の効果】以上のように、本発明のインペラは、高
精度に加工する必要のある側面に、ガラス繊維を含まな
い樹脂の被覆部が形成され、この被覆部が研削加工によ
り高精度の面精度に仕上げられ、ガラス繊維を含む母材
部の外表面にガラス繊維が露出するようなことがないた
め、ガラス繊維の脱落に起因する不具合の発生を効果的
に防止でき、また、ガラス繊維と樹脂との界面から燃料
が浸透することに起因する膨潤を防止できる。しかも、
本発明のインペラは、母材部がガラス繊維で強化された
樹脂で形成されており、全体がガラス繊維を含まない樹
脂のみで形成されたものに比較して高強度である。した
がって、本発明のインペラを使用した円周流ポンプは、
長期にわたり安定したポンプ性能を発揮し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る円周流ポンプ
の一部を破断して示す正面図である。

【図２】図１の一部を拡大して示す図である。

【図３】ポンプケーシングとポンプカバーの組み合わせ
状態を示す断面図である。

【図４】図４（ａ）は円周流ポンプの作動状態を説明す
るための模式的平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）
のＡ−Ａ線に沿って切断して示す断面図である。

【図５】インペラの側面図である。

【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿って切断して示す断面図で
ある。

【図７】インペラを外周側から見た羽根溝形状図であ
る。

【図８】インペラの外周面端部の一部外観斜視図であ
る。

【図９】被覆層の形成方法を示すインペラの一部拡大断
面図である。

【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る円周流ポン
プの一部拡大断面図である。

【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る円周流ポン
プ用インペラの側面図である。

【図１２】被覆部の母材部に対向する面を示す図であ
る。

【図１３】本発明の第３の実施の形態に係るインペラの
一部拡大図である。

【図１４】本発明の第４の実施の形態に係るインペラの
外周側から見た羽根溝形状を示す図である。

【図１５】本発明の第４の実施の形態に係るインペラの
側面側から見た羽根溝形状を示す図である。

【図１６】母材部と被覆部の接着状態を示す断面図であ
る。

【図１７】本発明の第５の実施の形態に係るインペラの
射出成形金型構造を示す図である。

【図１８】溶融樹脂の射出成形状態を示す図である。

【図１９】キャビティ内の樹脂の流れを示すものであ
る。

【図２０】従来の円周流ポンプの一部を拡大して示す図
である。

【図２１】従来のインペラの側面図である。

【符号の説明】 １……円周流ポンプ、３ａ……モータ、４……ポンプケ
ーシング、５……ポンプカバー、６……空間、７，３
２，５０，６２……インペラ、８，３３，５１，６９…
…円板状部材、１０，１１……側面、１２，３４，５２
……羽根溝、２０，４０，５５，７０……母材部、２
１，２２……側面、２３……被覆層（被覆部）、４１，
５６，６８……被覆部、４２……羽根溝仕切リブ、４３
……径方向リブ、５３……羽根、５４……傾斜壁、６１
……キャビティ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータで回転させられる円板状部材の外
   周側に複数の羽根溝を備え、ポンプケーシングとポンプ
   カバーとの間に形成された略円板状の空間内に回動可能
   に収容される円周流ポンプ用インペラにおいて、 前記円板状部材が、ガラス繊維を含む樹脂材料で形成さ
   れた母材部と、この母材部の両側面の少なくとも研削も
   しくは切削加工される表面に形成されたガラス繊維を含
   まない樹脂の被覆部とからなることを特徴とする円周流
   ポンプ用インペラ。
2. 【請求項２】 前記被覆部が、粉状又は顆粒状の樹脂を
   超音波振動で母材部に溶着させることにより形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の円周流ポンプ用イン
   ペラ。
3. 【請求項３】 前記被覆部が、樹脂の塗膜により母材部
   の表面に形成されることを特徴とする請求項１に記載の
   円周流ポンプ用インペラ。
4. 【請求項４】 モータで回転させられる円板状部材の外
   周側に複数の羽根溝を備え、ポンプケーシングとポンプ
   カバーとの間に形成された略円板状の空間内に回動可能
   に収容される円周流ポンプ用インペラにおいて、 前記円板状部材が、ガラス繊維を含む樹脂材料で形成さ
   れた母材部と、この母材部の両側面に固着されるガラス
   繊維を含まない樹脂の被覆部とからなり、 該被覆部と前記母材部との接合面には、該被覆部と該母
   材部の一方に、前記羽根溝を取り囲む羽根溝仕切リブが
   形成されると共に、この羽根溝仕切リブから前記母材部
   の側面の外周端まで延出する径方向リブが形成され、 前記羽根溝仕切リブ及び径方向リブが前記母材部と前記
   被覆部の他方の側面に溶着されることにより、前記母材
   部と前記被覆部が一体化されたことを特徴とする円周流
   ポンプ用インペラ。
5. 【請求項５】 モータで回転させられる円板状部材の外
   周側に複数の羽根溝を備え、ポンプケーシングとポンプ
   カバーとの間に形成された略円板状の空間内に回動可能
   に収容される円周流ポンプ用インペラにおいて、 前記円板状部材が、ガラス繊維を含む樹脂材料で形成さ
   れた母材部と、この母材部の両側面に固着されるガラス
   繊維を含まない樹脂の被覆部とからなり、 前記被覆部の前記羽根溝間の羽根が、前記円板状部材の
   側面から板厚方向に向かって回転方向と逆方向に傾斜す
   るように形成されたことを特徴とする円周流ポンプ用イ
   ンペラ。
6. 【請求項６】 モータで回転させられる円板状部材の外
   周側に複数の羽根溝を備え、ポンプケーシングとポンプ
   カバーとの間に形成された略円板状の空間内に回動可能
   に収容される円周流ポンプ用インペラにおいて、 前記円板状部材が、ガラス繊維を含む樹脂材料で形成さ
   れた母材部と、この母材部の両側面の少なくとも研削も
   しくは切削加工される表面に形成されたガラス繊維を含
   まない樹脂の被覆部と、前記母材部の両側面のうちの少
   なくとも下方側に位置する側面の摺接部分に形成された
   低摩擦材料の低摩擦部と、からなることを特徴とする円
   周流ポンプ用インペラ。
7. 【請求項７】 モータで回転させられる円板状部材の外
   周側に複数の羽根溝を備え、ポンプケーシングとポンプ
   カバーとの間に形成された略円板状の空間内に回動可能
   に収容される円周流ポンプ用インペラにおいて、 前記円板状部材は、ガラス繊維を含まない樹脂材料をキ
   ャビティの内周端側からキャビティ内に射出した後、ガ
   ラス繊維を含む樹脂材料をキャビティの内周端側からキ
   ャビティ内に射出することにより、ガラス繊維を含む樹
   脂材料の母材部の少なくとも両側面にガラス繊維を含ま
   ない樹脂の被覆部が形成されてなることを特徴とする円
   周流ポンプ用インペラ。